第三节 生物全息律理论
15世纪，古希腊医学之父——希波格拉底提出：“如果有人即使是身体很小部分引起损害，全身共感痛苦，其之所以如此，是因为在身体最大部分所存在的，也同样存在于最小部分中，这个最小部分本身具有一切部分，而这些部分是相互关系的，能把一切变化传给其他部分。”精辟地论述了“部分包含着整体，部分是整体的缩影”的全息思想。16世纪，达尔文已经注意到了部分与整体之间的亲缘关系。17世纪，美国科学家发现了植物细胞的全息作用。18世纪德国生物学家海克尔提出了生物发生律，即“个体发生是种系发生的简单而又迅速的重演”。19世纪匈牙利学者发现了虹膜上的30～41个组织器官定位点。20世纪50年代，法国学者发现了耳部是一个倒立的胚胎，从而创立了耳诊疗法。美国、日本还曾发现了手掌、足掌的内脏投射区。20世纪80年代，张颖清教授发现手第二掌骨的全息穴分布，明确地提出了生物全息律。
一、细胞遗传物质的复制
细胞的遗传物质是DNA。基因是有遗传效应的DNA片断。真核细胞内的基因包含核基因和质基因。核基因在细胞核内染色体上，染色体是DNA的载体。细胞质基因在细胞质内的半自主性细胞器（线粒体、叶绿体）DNA上，但核基因起主导作用。
原核细胞内的基因有两种，一是拟核内的大型环状DNA分子；二是质粒，质粒是小型的环状DNA分子。
染色质是遗传物质DNA和组蛋白在细胞间期的形态表现。在HE染色的切片上，染色质有的部分着色浅淡，称为常染色质，是核中进行RNA转录的部位；有的部分呈强嗜碱性，称异染色质，是功能静止的部分，故根据核的染色状态可推测其功能活跃程度。电镜下，染色质由颗粒与细丝组成，在常染色质部分呈稀疏，在异染色质则极为浓密。现已证明，染色质的基本结构为串珠状的染色质丝。染色质的结构单体为核小体，直径约10nm，相邻以1.5～2.5nm的细丝相连，核心由4组组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）构成，DNA缠绕在核心的外周，核小体之间为连接DNA，上有H1,1个核小体上共有200个碱基对，构成染色质丝的一个单位。是由DNA双螺旋链规则重复地盘绕，形成大量核小体。核小体为直径约10nm的扁圆球形，核心由5种组蛋白（H1、H2A、H2B、H3、H4）各两分子组成；DNA盘绕核心1.75周，含140个碱基对。DNA链于相邻核小体间走行的部分称连接段，含10～70个碱基对，并有组蛋白H1附着。这种直径约10nm的染色质丝在其进行RNA转录的部位是舒展状态，即表现为常染色质；而未执行动能的部位则螺旋化，形成直径约30nm的染色质纤维，即异染色质。人体细胞核中含46条染色质丝，其DNA链总长约1m，只有以螺旋化状态才能被容纳于直径4～5μm的核中。
二、泛胚论
由于DNA的半保留复制和细胞的有丝分裂，从而使生物体的任何体细胞都具有了与原初的受精卵（有性生殖过程中）或起始细胞（无性生殖过程中）相同的一整套基因。既然受精卵或起始细胞可以发育成一个新整体，那么由受精卵或起始细胞复制而来的与受精卵或起始细胞具有相同的一整套基因的体细胞为什么就不可以向一个新整体发育呢，体细胞并不应该有所例外。
无论是动物的体细胞，还是植物的体细胞，都具有潜在的发育成新整体的能力，或者叫做全能性。植物体细胞的全能性，已于20世纪初由哈勃莱特提出。斯图尔德用胡萝卜的单个体细胞和小细胞团在离体组织培养时得到了新植株。现在，已经在许多植物体细胞离体组织培养发育成完整的新植株。但对植物体细胞的全能性在天然生长条件下，在亲体上正常生长时的表现还未被人注意。在动物，虽然通过核移植，即胚胎体细胞核植入去核的卵中的方法，已经可以无性繁殖出青蛙甚至小鼠，但在亲体本体上体细胞全能性的一般表现形式还没有被人注意。
过去，人们在动植物的个体发育的研究中，重视体细胞分化的问题，但却忽视了问题的另外的一面，即体细胞还有在亲体本体上向着新整体发育的过程。而且，自主发育的过程正是主要的和第一位的过程。细胞分化是伴随着细胞的自主发育过程而发生的，没有体细胞的自主发育过程，也就不会有细胞的分化。
因为任何部分的体细胞都有与受精卵或原初细胞相同的一整套基因，所以，处于向着新整体发育的某个阶段的胚胎——全息胚就不只限于在哺乳动物的子宫中或植物的种子，而是在机体的任何部分都存在着。全息胚在生物体上是广泛分布着的，这就是泛胚论。
概括起来，泛胚论可以这样表述：全息胚是生物体上处于向着新整体发育的某个阶段的胚胎，全息胚在生物体是广泛分布着的，任何一个在结构和功能上有相对的完整性并与其周围的部分有相对明确边界的相对独立的部分都是全息胚。真正的胚胎是能够发育成新整体的全息胚，是全息胚的特例。
三、全息胚胎学
张颖清研究发现第二掌骨节肢系统的穴位群可以用来诊治全身的疾病，这些与整体各部位在生理学和病理学上相关的位点分布的结果，使第二掌骨节肢像是整体的缩影或胚胎，包含着全部整体各部位的病理生理信息。就将像第二掌骨节肢这样的单位命名为全息胚。
全息胚胎学认为，全息胚是作为生物体组成部分的处于某个发育阶段的特化的胚胎，一个生物体由处于不同发育阶段和具有不同特化的多重全息胚组成。在生物体中，整体是发育程度最高的全息胚，细胞是发育程度最低的全息胚，真正的胚胎是全息胚的特例，而一般的全息胚是生物体上结构和功能与周围有相对明确边界的相对独立的部分，全息胚内部又有结构和功能的相对完整性。全息胚几乎随处可见，一片树叶，一个土豆，一根玉米棒，人的一片耳郭，第二掌骨节肢等等都是。其中高一级的全息胚中又包含有低一级的全息胚，一级套一级。大量的全息生物现象告诉我们，生物体的整体由部分组成，部分在结构和组成上与整体相似，含有整体的全部信息。
全息胚胎学的重要理论和依据：
1．处于某一发育阶段的全息胚，已动态地重演了个体发育（从受精卵到这一发育阶段）过程。
2．全息胚也是相对独立的生命，与真正的胚胎一样有着生命的自律性。
3．全息胚像真正的胚胎一样，也能够将其发育停止在某一个发育阶段，并且发生了特化，从而成为整体的一个部分或器官。
4．全息胚像真正的胚胎一样具有发育性和调整性。
5．全息胚的发育也是镶嵌型的，具有对应整体各部位的未来器官图谱。
6．从生物的系统发生和个体发生过程证实了全息胚存在。
7．一般说来，二倍体的体细胞与受精卵的基因组是相同的，这为全息胚的体细胞胚的来源提供了基础。
8．许多植物和动物的体细胞在离体条件下，在人工培养或转移核卵中可以发育成胚胎或新个体。这为体细胞在亲体这样的天然培养基中能够发育成处于某个发育阶段的特化的“胚胎”，即全息胚提供了离体状态下的实验证明。
四、全息元
全息元是指生物体具有一定形态和基本功能的结构单位，能反映整个机体的信息，且与其周围的部分有相对明显的边界。全息元是生物体基本结构单位，全息元上的各个部位，都分别在整体或其他全息元上有各自的对应部分；各部分在全息元上的分布规律与各对应部位在整体上或其他全息元上的分布规律相同，在不同生物学特性的全息元上分布的结果在不同程度上成为整体信息的缩影，并且各全息元之间在不同的程度上是相似的。
在两个相连续的全息元之间其相同的两极总是相隔最远的位置，总是对立的两极连在一起。如一个全息元的头穴与另一个位置的足穴相连处于相同级。功能相同的全息元之间，有着高度的全息相关度。全息元之间在形态和结构上也是相似的，如两耳、两眼、两手等。在机体的全息元上的每一部位，与整体或其他全息元上所对应的部位的生理、病理、诊断、治疗、遗传等生物学特性相似程度较大，即每个全息元包含有机体全部信息，每个全息元也是整个机体的有序排列的信息缩影。
五、生物全息律
在高等生物中，全息元在不同程度上是整体的缩影，全息元之间在不同程度上是相似的。这样，每个全息元就是一个潜在的已向某个方向特化了的小个体或已向某个方向特化了的潜在的胚胎——潜胎。这样使高等生物已经具备了潜在的群体性和泛胚性。
全息元的级越高，发育程度也就越高，未来的新整体的各部位在这样的全息元上的缩影定位就越精确，而与未来整体相似的现在整体的各部位在这样高的级上的全息元就有较精确的缩影定位。从而整体与处于高的级上的全息元之间有较高的全息相关度。在哺乳动物，除显胚即真正的胚胎这样特殊的全息元外，其他的全息元都走不到发育的最后阶段，而形不成新的整体。这些全息元都停留在不同的发育阶段上。这是由于具有高度统一性的整体对这些全息元的独立的自主发展具有抑制作用。这些全息元的潜胚性却使它们表现出了与整体在生理、病理、生化、遗传等方面生物学特性的全息对应性。
生物体是一个大系统，构成整体的全息元分属于不同的层次，大全息元中又包含了小全息元。如上肢可以看作一个大全息元，可以包含有手、前臂、上臂等不同层次的全息元。
在生物长轴线为部分整体的大全息包含的小全息，其生物学特性相似程度最大的两端相同的两极，总是处于相隔最远的位置，从而形成对立的两极，总是连在一起。各全息元在整体上的分布就像磁场中小磁针的N极和S极相接或沿同一方向依序排布一样。
生物学特性不完全相同的各部位的分布结果，使全息元在不同程度上成为整体信息缩影，亦即胚胎缩影，并且各个全息元之间也在不同程度上是相似的，这一规律称为生物全息律。
六、全息生物学的研究进展
全息生物学是研究全息胚生命现象的科学。对生物体从不同结构层次进行研究，则产生对应着不同结构层次的不同学科。由于DNA双螺旋结构的发现，与生物的分子水平相对应，产生了分子生物学；由于细胞的发现和细胞学说的提出，与生物的细胞水平相对应，产生了细胞生物学；同样，由于一般全息胚这种细胞层次之上的统一的结构和功能单位的发现和全息胚学说的提出，揭示了在细胞与整体之间一般全息胚层次的存在，则对应地产生了全息生物学。细胞学说是全息胚学说的特例，所以全息生物学有着比细胞学更为丰富的内容和更为广泛的应用领域。
1．形态学方面
全息胚在较高的发育阶段上，能够表现出全息胚之间形态相似或全息胚成为“整体缩影”式的形态全息现象。在人体，躯干上有头、一对上肢和一对下肢共5个分支，对应在手和脚这些小的部分也有5个分支，即5个手指和5个脚趾。对于体表遍布斑纹的动物，主体和各第1级全息胚的斑纹数都大致相等，如斑马的躯干上有11条斑纹，其头、颈、两前肢的各节肢，两后肢的各节肢都大致有11条斑纹，不同的是斑纹的疏密程度有差异。植物的叶形也含有植物整体形态的信息，如叶柄长的植物，对应在主干和大的枝条上，枝条和叶的区段就明显加长。对于果实主要结于枝的中部，枝上部果实急剧减少的植物，使得果实成为尖嘴大肚的形状，例如桃。对于苹果和梨等植株，主干基部没有大的分支，枝相对均匀地分布在空间的各个方向上，对应地全息表现于果实的形状，就使果实表面没有沟和槽，而桃、李、杏等植株主干的近地表处有一些大的分支，这种枝在空间方向分布的不均匀性，全息表现在果实的外形上，使果实表面有一浅沟。
2．生理学方面
植物的开花顺序也显示出植物的部分中含有整体的信息。如水稻的开花次序是最上部的枝梗先开花，最下部的后开，而在低一级的全息胚，如一个小穗的开花顺序也是最上部的花先开，最下部的花最后开。木槿和石榴的情形与此相似，木槿的全株顶部先开花，而下一级的全息胚各主枝及下二级全息胚即各主分支也都是顶部先开花。石榴的全株花开于植株上部或上部先开花，而以下各级别的全息胚如主枝和主分枝、次级分枝也都是花开在顶部或枝上部的叶腋间。棉花开花的顺序与上述实例相反，在整体是最下部的花先开，最上部的花后开，而各个第一分枝的开花顺序也是最下部先开花，最上部的最后开。另外，棉花的落蕾率在全株从上部向下部递减，在低一级的全息胚即一个整枝上，落蕾率也是从上部向下部递减的。
3．生物化学方面
福建农学院全息生物学研究室主任叶永在教授研究了水稻谷粒中RNA含量的全息分布情况，发现水稻穗全息胚中谷粒RNA含量呈梯度分布，即顶部谷粒中的RNA＞中部谷粒的RNA＞基部谷粒的RNA，而低一级的全息胚枝梗谷粒RNA含量也呈梯度分布，即顶部谷粒RNA＞中部谷粒RNA＞基部谷粒RNA。高粱中有一种物质叫氰酸，在全株是上部的叶含量较高，下部的叶含量较低，而在一片叶这样的全息胚中，氰酸的含量也有相同的分布形式，也是叶上部的含量高，叶下部的含量变低。茶树的茎和叶中含有咖啡碱，在全株，上部的嫩茎比下部的老茎咖啡碱含量高，而在低一级的全息胚，如在一个完整的枝上，也是上部叶比下部叶咖啡碱的含量高。
4．遗传学方面
马铃薯的块茎结于全株的下部，即全株的下部对结块茎这一性状有更突出的表现，对于块茎这一级全息胚，张颖清和他的合作者进行了种植试验，结果显示块茎的下部即顶部比基部对结块茎这一性状有更突出的表现，用顶部切块作种比用基部切块作种平均增产19.2%。玉米的棒子结于植株的中下部，换句话说，玉米植株的中下部对结籽粒这一性状有较突出的表现；对于玉米棒上的籽粒而言，种植试验显示，选用玉米穗上中下部的籽粒作种对比选用上部和基部的籽粒作种增产可高达35%。山东临沂地区种子站的邢作福等人对18种农作物作了类似的种植实验，都不同程度地显示了增产效果。
总之，借助全息生物学的某些观点来观察及认识生物体和生物现象，可以产生新的认识，形成新的生物观。不仅如此，在全息胚学说指导下众多的全息生物技术已经为我们展示了广阔的应用前景。在医学上根据全息胚与整体间的全息对应关系，对人体的许多疾病作诊断和治疗；在农学上根据作物整体期望性状部位与整体之间的全息对应关系进行全息定域选种；在药学上根据药用植物整体与各部分间的全息对应关系来确定药用部位，以便扩大药用资源的范围，或指导有效药用成分的提取等等。